reaksi abutmen

16
ANALISIS FONDASI ABUTMENT JEMBATAN SRANDAKAN KULON PROGO D.I. YOGYAKARTA [C]2008:MNI-EC 1. DATA FONDASI TIANG BOR BAHAN / MATERIAL FONDASI FONDASI (END BEARING) Mutu beton, K - 300 Berat volume tanah, Kuat tekan beton, f c ' = 24.9 MPa w s = 18.0 kN/m 3 Mutu baja tulangan, U - 39 Sudut gesek dalam, Tegangan leleh baja, f y = 390 MPa φ = 35 ° Modulus elastis beton, E c = 23453 MPa Kohesi tanah, Berat beton bertulang, w c = 25 kN/m 3 C = 12 kPa DIMENSI PILE CAP Lebar arah x, B x = 7.00 m Tebal, h p = 1.20 m Lebar arah y, B y = 20.00 m Tebal, h t = 1.80 m Depan, L 1 = 3.10 m Belakang L 2 = 2.90 m DIMENSI TIANG BOR (BORE PILE) Diameter, D = 0.80 m Panjang, L = 15.00 m Jarak pusat tiang bor terluar terhadap sisi luar Pile-cap a = 1.00 m Mx P x x Bx x x Bx H a Y Y Y Y Y Y Y Y Y a By a a hp ht L1 L2 a a Mx MY P [C]2008:MNI-EC Analisis Fondasi Abutment 149

description

pondasi

Transcript of reaksi abutmen

Page 1: reaksi  abutmen

ANALISIS FONDASI ABUTMENT JEMBATAN SRANDAKAN KULON PROGO D.I. YOGYAKARTA

[C]2008:MNI-EC

1. DATA FONDASI TIANG BOR

BAHAN / MATERIAL FONDASI FONDASI (END BEARING)

Mutu beton, K - 300 Berat volume tanah,

Kuat tekan beton, fc' = 24.9 MPa ws = 18.0 kN/m3

Mutu baja tulangan, U - 39 Sudut gesek dalam,

Tegangan leleh baja, fy = 390 MPa φ = 35 °

Modulus elastis beton, Ec = 23453 MPa Kohesi tanah,

Berat beton bertulang, wc = 25 kN/m3C = 12 kPa

DIMENSI PILE CAP

Lebar arah x, Bx = 7.00 m Tebal, hp = 1.20 m

Lebar arah y, By = 20.00 m Tebal, ht = 1.80 m

Depan, L1 = 3.10 m Belakang L2 = 2.90 m

DIMENSI TIANG BOR (BORE PILE)

Diameter, D = 0.80 m Panjang, L = 15.00 m

Jarak pusat tiang bor terluar terhadap sisi luar Pile-cap a = 1.00 m

Mx

P

x x

Bx

x x

Bx

H

a

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

a

By

a a

hpht

L1L2

a a

Mx

MY

P

[C]2008:MNI-EC Analisis Fondasi Abutment 149

Page 2: reaksi  abutmen

DATA SUSUNAN TIANG BOR (BORE PILE)

Jumlah baris tiang bor, ny = 10 buah

Jumlah tiang bor dalam satu baris, nx = 3 buah

Jarak antara tiang bor arah x, X = 2.50 m

Jarak antara tiang bor arah y, Y = 2.00 m

2. DAYA DUKUNG AKSIAL IJIN TIANG BOR

2.1. BERDASARKAN KEKUATAN BAHAN

Kuat tekan beton, fc' = 24.9 MPa

Tegangan ijin beton, fc = 0.3 * fc' *1000 = 7470 kN/m2

Luas tampang tiang bor, A = p / 4 * D2 = 0.50265 m2

Panjang tiang bor, L = 15.00 m

Berat tiang, W = A * L * wc = 188.50 kN

Daya dukung ijin tiang bor, Pijin = A * fc - W = 3566 kN

2.2. BERDASARKAN KEKUATAN TANAH

2.2.1. MENURUT TERZAGHI DAN THOMLINSON (PENGUJIAN LAB)

qult = 1.3 * C * Nc + γ * Df * Nq + 0.6 * γ * R * Nγ

Df = kedalaman tiang bor Df = L = 15.00 m

R = jari-jari penampang tiang bor R = D / 2 = 0.40 m

Parameter kekuatan tanah di ujung tiang bor (end bearing) :γ = berat volume tanah, γ = 18.00 kN/m3

φ = sudut gesek dalam, φ = 35 °

C = kohesi, C = 12 kN/m2

Faktor daya dukung menurut Thomlinson :

Nc = (228 + 4.3*φ) / (40 - φ) = 76

Nq = (40 + 5*φ) / (40 - φ) = 43

Nγ = (6*φ) / (40 - φ) = 42

qult = 1.3 * C * Nc + γ * Df * Nq + 0.6 * γ * R * Nγ = 12972 kN/m2

Luas penampang tiang bor, A = π / 4 * D2 = 0.50265 m2

Angka aman, SF = 3

Daya dukung ijin tiang bor, Pijin = A * qult / SF = 2174 kN

[C]2008:MNI-EC Analisis Fondasi Abutment 150

Page 3: reaksi  abutmen

2.2.2. MENURUT MEYERHOFF (DATA PENGUJIAN SPT)

qult = 40 * N' ( dalam Ton/m2 ) dengan, N' = nilai SPT terkoreksi,

Nilai SPT hasil pengujian, N = 50 pukulan/30 cm

Nilai SPT terkoreksi, N' = 15 + 1/2*( N - 15) = 32.5 pukulan/30 cmqult = 40 * N' = 1300 Ton/m2

= 13000 kN/m2

Luas penampang tiang bor, A = π / 4 * D2 = 0.50265 m2

Angka aman, SF = 3

Daya dukung ijin tiang bor, Pijin = A * qult / SF = 2178 kN

2.2.3. MENURUT BAGEMENT (PENGUJIAN CPT)

Pijin = A * qc / 3 + K * L * qf / 5qc = nilai konus rata-rata 120.00 kg/cm2

qc = 12000 kN/m2

qf = nilai hambatan lekat rata-rata 0.18 kg/cm2qf = 18 kN/m2

A = luas penampang tiang bor A = 0.50265 m2

K = keliling penampang tiang bor K = π * D = 2.51327 m

L = panjang tiang bor L = 15.00 m

Daya dukung ijin tiang bor, Pijin = A * qc / 3 + K * L * qf / 5 = 2146 kN

2.2.4. REKAP DAYA DUKUNG AKSIAL TIANG BOR

No Uraian Daya Dukung Aksial Tiang Bor P (kN)

1 Berdasarkan kekuatan bahan 3566

2 Pengujian Lab. Hasil boring (Terzaghi dan Thomlinson) 2174

3 Pengujian SPT (Meyerhoff) 2178

4 Pengujian CPT (Bagement) 2146

Daya dukung aksial terkecil, P = 2146 kN

Jumlah baris tiang bor, ny = 10

Jumlah tiang bor dlm. satu baris, nx = 3

Jarak antara tiang bor : X = 2.50 m Y = 2.00 m

Jarak antara tiang bor terkecil : S = 2.00 m

Diameter tiang bor, D = 0.80 m

Efisiensi kelompok tiang bor (menurut BDM) :

Ef = [ 2*(ny + nx - 2)*S + 4*D ] / (π*D*ny*nx) = 0.726

Pijin = P * Ef = 1558 kN

Diambil daya dukung aksial ijin tiang bor : Pijin = 1200 kN

[C]2008:MNI-EC Analisis Fondasi Abutment 151

Page 4: reaksi  abutmen

3. DAYA DUKUNG LATERAL IJIN TIANG BOR

Kedalaman ujung tiang,

La = hp = 1.80 m

Sudut gesek, φ = 35 °

Panjang tiang bor,

L = 15.00 m

Panjang jepitan tiang bor,

Ld = 1/3 * L = 5.000 m

By = 20.00 m

ws = 18.00 kN/m3

Koefien tekanan tanah pasif,

Kp = tan2(45° + φ /2) = 3.690

Diagram Tekakan Tanah Pasif Efektif :

BAG KEDALAMAN H H*ws*Kp BAGIAN p

(m) (kN/m2) (kN/m2)

OK La + Ld = 6.800 451.677 O 0.000

FJ La + 3/4 * Ld = 5.550 368.648 FN = 1/4*FJ 92.162

EI La + 1/2 * Ld = 4.300 285.619 EM = 1/2*EI 142.810

DH La + 1/4 * Ld = 3.050 202.590 DL = 3/4*DH 135.060

CG La = 1.800 119.562 CG 119.562

KODE p1 p2 Panjang bagian F Lengan M

(kN/m2) (kN/m2) Notasi (m) (kN) thd.O (m) (kNm)

F1 0.000 92.162 La = 1.80 1659 5.60 9290

F2 92.162 142.810 Ld / 4 = 1.25 2937 4.38 12850

F3 142.810 135.060 Ld / 4 = 1.25 3473 3.13 10854

F4 135.060 119.562 Ld / 4 = 1.25 3183 1.88 5968

F5 119.562 0.000 Ld / 4 = 1.25 1495 0.83 1245

Total, F = 12747 M = 40207

L2 = M / F = 3.154 m

Jumlah momen terhadap titik S : ΣMS = 0 maka : F * ( 2*L2) = H * (L2 + Ld + La)

Gaya lateral, H = F * ( 2 * L2) / (L2 + Ld + La) = 8078.37 kN

[C]2008:MNI-EC Analisis Fondasi Abutment 152

Page 5: reaksi  abutmen

Jumlah baris tiang, ny = 10 bh

Jumlah tiang per baris, nx = 3 bh

Gaya lateral satu tiang bor, h = H / (nx * ny) = 269.279 kN

Angka aman, SF = 1.2

Daya dukung ijin lateral tiang bor, hijin = h / SF = 224 kN

Diambil daya dukung lateral ijin tiang bor : hijin = 220 kN

3.1. MOMEN PADA TIANG BOR AKIBAT GAYA LATERAL

3.1.1. PERHITUNGAN DENGAN CARA BENDING MOMENT DIAGRAM

hi = jarak gaya lateral H terhadap gaya Fi yang ditinjau

yi = jarak gaya Fi terhadap titik yang ditinjau

Momen akibat gaya lateral H, Mhi = H * hi

Besarnya momen di suatu titik, Mi = Mhi - Σ (Fi * yi)

Kode Fi * yi (kNm) Diagram

hi Mhi F1 F2 F3 F4 F5 Mi

(m) (kNm) 1659 2937 3473 3183 1495 (kNm)

M1 1.20 9694 9694

M2 2.43 19590 2032 17558

M3 3.68 29688 4106 3671 21911

M4 4.93 39786 6179 7343 4342 21922

M5 6.18 49884 8253 11014 8683 3978 17955

10.00 80784 14598 22249 21969 16153 5717 98

11.00 88862 16257 25186 25442 19335 7211 -4570

12.00 96940 17916 28123 28916 22518 8706 -9239

Momen terbesar, M = 21922 kNm

Jumlah baris tiang, ny = 10 bh

Jumlah tiang per baris, nx = 3 bh

Angka aman, SF = 3

Momen maksimum yang dijinkan untuk satu tiang bor,

Mmax = M / (SF * nx * ny) = 244 kNm

[C]2008:MNI-EC Analisis Fondasi Abutment 153

Page 6: reaksi  abutmen

3.1.2. PERHITUNGAN DENGAN RUMUS EMPIRIS

Beban maksimum pada bore pile, Pmax = Pijin = 1200 kN

Kedalaman bor pile, Z = L + La = 16800 mm

Diameter bor pile, D = 800 mm

Mutu Beton : K - 300 Kuat tekan beton, fc' = 24.9 MPa

Modulus elastik beton, Ec = 4700 * √ fc' = 23453 MPa

Inersia penampang tiang bor, Ic = π / 64 * D4 = 2E+10 mm4

Untuk tanah berpasir maka nilai, kl = 550.00 MPa

K = kl * Z / D = 11550 MPa

λ = 40 √ [ D*K / (4*Ec*Ic) ] = 0.0028

Eksentrisitas, e = 0,322 / λ = 115.015 mm

e = 0.11501 m

Momen maksimum pada tiang bor, Mmax = Pmax * e = 138 kNm

3.1.3. MOMEN MAKSIMUM YANG DIIJINKAN PADA TIANG BOR

Dari hasil perhitungan momen maksimum pada tiang bor akibat beban lateral yang di-

lakukan dengan cara Bending Momen dan Rumus Empiris dipilih nilai yang terbesar,

maka diambil :

Momen maksimum yang diijinkan pada tiang bor, Mmax = 244 kNm

[C]2008:MNI-EC Analisis Fondasi Abutment 154

Page 7: reaksi  abutmen

4. GAYA YANG DITERIMA TIANG BOR

4.1. GAYA AKSIAL PADA TIANG BOR

Jumlah bor-pile : n = 30 buah

No Xmax = 2.00 m Ymax = 11.25 m

1 X1 = 2.00 X12 = 80.00 Y1 = 11.25 Y12 = 759.38

2 X2 = 0.00 X22 = 0.00 Y2 = 8.75 Y22 = 459.38

3 X3 = tdk.ada X32 = tdk.ada Y3 = 6.25 Y32 = 234.38

4 X4 = tdk.ada X42 = tdk.ada Y4 = 3.75 Y42 = 84.38

5 X5 = tdk.ada X52 = tdk.ada Y5 = 1.25 Y52 = 9.38

6 Y6 = tdk.ada Y62 = tdk.ada

7 Y7 = tdk.ada Y72 = tdk.ada

8 Y8 = tdk.ada Y82 = tdk.ada

9 Y9 = tdk.ada Y92 = tdk.ada

10 Y10 = tdk.ada Y102 = tdk.ada

ΣX2 = 80.00 ΣY2 = 1546.88

Mx

P

x x

Bx

x x

Bx

H

a

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

a

By

a a

hpht

L1L2

a a

Mx

MY

P

[C]2008:MNI-EC Analisis Fondasi Abutment 155

Page 8: reaksi  abutmen

4.1.1. TINJAUAN TERHADAP BEBAN ARAH X

Gaya aksial maksimum dan minimum yang diderita satu tiang bor :

Pmax = P / n + Mx * Xmax / ΣX2

Pmin = P / n - Mx * Xmax / ΣX2

Gaya aksial maksimum dan minimum yang diderita satu tiang bor :

NO KOMBINASI P Mx P/n Mx*X/ΣX2 Pmax Pmin

PEMBEBANAN (kN) (kNm) (kN) (kN) (kN) (kN)

1 KOMBINASI-1 22623.08 1058.89 754.103 26.47 780.57 727.63

2 KOMBINASI-2 22663.40 2929.86 755.447 73.25 828.69 682.20

3 KOMBINASI-3 22663.40 11378.09 755.447 284.45 1039.90 470.99

4 KOMBINASI-4 22663.40 11554.34 755.447 288.86 1044.31 466.59

5 KOMBINASI-5 21492.08 24216.29 716.403 605.41 1321.81 111.00

4.1.2. TINJAUAN TERHADAP BEBAN ARAH Y

Gaya aksial maksimum dan minimum yang diderita satu tiang bor :

Pmax = P / n + My * Ymax / ΣY2

Pmin = P / n - My * Ymax / ΣY2

Gaya aksial maksimum dan minimum yang diderita satu tiang bor :

NO KOMBINASI P My P/n My*Y/ΣY2 Pmax Pmin

PEMBEBANAN (kN) (kNm) (kN) (kN) (kN) (kN)

1 KOMBINASI-1 22623.08 0.00 754.103 0.00 754.10 754.10

2 KOMBINASI-2 22663.40 557.47 755.447 4.05 759.50 751.39

3 KOMBINASI-3 22663.40 557.47 755.447 4.05 759.50 751.39

4 KOMBINASI-4 22663.40 557.47 755.447 4.05 759.50 751.39

5 KOMBINASI-5 21492.08 21511.09 716.403 156.44 872.85 559.96

4.2. GAYA LATERAL PADA TIANG BOR PILE

Gaya lateral yang diderita satu tiang bor : h = T / nNo KOMBINASI Tx Ty hx hy hmax

BEBAN KERJA (kN) (kN) (kN) (kN) (kN)

1 KOMBINASI - 1 5848.71 0.00 194.96 0.00 194.96

2 KOMBINASI - 2 6098.71 85.81 203.29 2.86 203.29

3 KOMBINASI - 3 7489.37 85.81 249.65 2.86 249.65

4 KOMBINASI - 4 7526.87 85.81 250.90 2.86 250.90

5 KOMBINASI - 5 8171.68 4739.00 272.39 157.97 272.39

[C]2008:MNI-EC Analisis Fondasi Abutment 156

Page 9: reaksi  abutmen

5. KONTROL DAYA DUKUNG IJIN TIANG BOR

5.1. DAYA DUKUNG IJIN AKSIAL

5.1.1. TERHADAP BEBAN ARAH X

No KOMBINASI Persen Pmax Kontrol terhadap Pijin Ketera-

BEBAN KERJA Pijin (kN) Daya dukung ijin (kN) ngan

1 KOMBINASI - 1 100% 780.57 < 100% * Pijin = 1200 AMAN

2 KOMBINASI - 2 125% 828.69 < 125% * Pijin = 1500 AMAN

3 KOMBINASI - 3 140% 1039.90 < 140% * Pijin = 1680 AMAN

4 KOMBINASI - 4 140% 1044.31 < 140% * Pijin = 1680 AMAN

5 KOMBINASI - 5 150% 1321.81 < 150% * Pijin = 1800 AMAN

5.1.2. TERHADAP BEBAN ARAH Y

No KOMBINASI Persen Pmax Kontrol terhadap Pijin Ketera-

BEBAN KERJA Pijin (kN) Daya dukung ijin (kN) ngan

1 KOMBINASI - 1 100% 754.10 < 100% * Pijin = 1200 AMAN

2 KOMBINASI - 2 125% 759.50 < 125% * Pijin = 1500 AMAN

3 KOMBINASI - 3 140% 759.50 < 140% * Pijin = 1680 AMAN

4 KOMBINASI - 4 140% 759.50 < 140% * Pijin = 1680 AMAN

5 KOMBINASI - 5 150% 872.85 < 150% * Pijin = 1800 AMAN

5.2. DAYA DUKUNG IJIN LATERAL

No KOMBINASI Persen Hmax Kontrol terhadap hijin Ketera-

BEBAN KERJA Pijin (kN) Daya dukung ijin (kN) ngan

1 KOMBINASI - 1 100% 194.96 < 100% * hijin = 220 AMAN

2 KOMBINASI - 2 125% 203.29 < 125% * hijin = 275 AMAN

3 KOMBINASI - 3 140% 249.65 < 140% * hijin = 308 AMAN

4 KOMBINASI - 4 140% 250.90 < 140% * hijin = 308 AMAN

5 KOMBINASI - 5 150% 272.39 < 150% * hijin = 330 AMAN

[C]2008:MNI-EC Analisis Fondasi Abutment 157

Page 10: reaksi  abutmen

6. PEMBESIAN BORE PILE

6.1. TULANGAN LONGITUDINAL TEKAN LENTUR

Gaya aksial maksimum pada tiang bor, Pmax = Pijin = 1200 kN

Momen maksimum pada tiang bor, Mmax = 244 kNm

Faktor beban ultimit, K = 1.5

Gaya aksial ultimit, φ * Pn = Pu = K * Pmax = 1800 kN

Momen ultimit, φ * Mn = Mu = K * Mmax = 365.365 kNm

Diameter bor pile, D = 800.00 mm

Luas penampang bore pile, Ag = π / 4 * D2 = 502655 mm2

φ * Pn / ( fc' * Ag ) = 0.144

φ * Mn / ( fc' * Ag * D ) = 0.036

Plot nilai φ*Pn/(fc'*Ag) dan φ*Mn/(fc'*Ag*D) ke dalam Diagram Interaksi Kolom Ling-

karan, diperoleh : Rasio tulangan, ρ = 0.65%

Luas tulangan yang diperlukan, As = ρ * Ag = 3267 mm2

Diameter besi tulangan yang digunakan, D 19

As1 = 283.529 mm2Jumlah tulangan yg diperlukan = 11.5235

Digunakan tulangan : 12 D 19

Plot nilai φ*Pn/(fc'*Ag) dan φ*Mn/(fc'*Ag*D) ke dalam Diagram Interaksi

0.036, 0.144

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

0.45

0.50

0.55

0.60

0.65

0.70

0.75

0.80

0.85

0.90

0.95

1.00

0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 0.22 0.24 0.26 0.28 0.30

φ.Mn/(fc'.Ag.D)

φ.P

n/(fc'

.Ag)

ρ = 0,01

ρ = 0,05

e/D = 1

e/D = 10

e/D = 0,5

e/D = 0,33

e/D = 0,25

e/D = 0,2

e/D = 0,1 e/D = 0,05e/D = 0,02

ρ = 0,02

ρ = 0,03

ρ = 0,04

φ.Mn

φ.Pn

D

Cc

Ts Cs

c

0.85 fc'

0.003

[C]2008:MNI-EC Analisis Fondasi Abutment 158

Page 11: reaksi  abutmen

6.2. TULANGAN GESER

Perhitungan geser Bor pile didasarkan atas momen dan gaya aksial untuk kombinasi

beban yang menentukan dalam perhitungan tulangan aksial tekan dan lentur.

Panjang Bor pile, L = 15000 mm

Diameter Bor pile, D = 800 mm

Luas tul. Bor pile, As = 3267 mm2

Kuat tekan beton, fc' = 24.9 MPa

Tegangan leleh baja, fy = 390.0 MPa

Gaya aksial ultimit, Pu = 1800 kN = 1.8E+06 N

Momen ultimit, Mu = 365.365 kNm = 3.7E+08 Nmm

Gaya lateral ijin, hijin = 220 kN = 2.2E+05 N

Faktor reduksi kekuatan geser, φ = 0.6

Gaya geser ultimit akibat momen, Vu = Mu / L = 24358 N

Gaya geser ultimit akibat gaya lateral, Vu = K * hijin = 330000 N

Diambil gaya geser ultimit rencana, Vu = 330000 N

Jarak tul. thd. sisi luar beton, d' = 100

Tebal efektif, d = D - d' = 700.00 mm

Vcmax = 0.2 * fc' * D * d = 2788800 N

φ * Vcmax = 1673280 N > Vu (OK)

β1 = 1.4 - d/2000 = 1.05 Diambil = 1.05

β2 = 1 + Pu / (14 *fc'*Ag) = 1.010

β3 = 1

Vuc = β1*β2*β3 * D * d * √ [ As*fc' / ( D*d) ] = 226419 N

Vc = Vuc + 0.6 * D * d = 562419 N

φ * Vc = 337451 N

φ * Vc > Vu (hanya perlu tul. Geser min.)

Geser pada beton sepenuhnya dipikul oleh tulangan geser, sehingga :

Vs = Vu = 330000 N

Untuk tulangan geser digunakan sengkang berpenampang :

2 ∅∅∅∅ 12Luas tul. sengkang berpenampang 2 ∅10 : Asv = 226.19 mm2

Jarak tulangan yang diperlukan, S = Asv*fy*d / Vs = 187 mm

Digunakan sengkang : 2 ∅∅∅∅ 12 - 150

[C]2008:MNI-EC Analisis Fondasi Abutment 159

Page 12: reaksi  abutmen

7. PEMBESIAN PILE CAP

7.1. GAYA AKSIAL ULTIMIT TIANG BOR

7.1.1. TINJAUAN BEBAN ARAH X

Gaya aksial ultimit yang diderita satu tiang bor :

Pumax = Pu / n + Mux * Xmax / ΣX2

Pumin = Pu / n - Mux * Xmax / ΣX2

Gaya aksial maksimum dan minimum yang diderita satu tiang bor :

NO KOMBINASI Pu Mux Pu/n Mux*X/ΣX2 Pumax Pumin

PEMBEBANAN (kN) (kNm) (kN) (kN) (kN) (kN)

1 KOMBINASI-1 30426.42 4454.91 1014.214 111.37 1125.59 902.84

2 KOMBINASI-2 30780.04 12867.78 1026.001 321.69 1347.70 704.31

3 KOMBINASI-3 30426.42 12691.64 1014.214 317.29 1331.51 696.92

4 KOMBINASI-4 30828.42 4414.71 1027.614 110.37 1137.98 917.25

5 KOMBINASI-5 28518.04 39358.71 950.601 983.97 1934.57 -33.37

7.1.2. TINJAUAN BEBAN ARAH Y

Gaya aksial ultimit yang diderita satu tiang bor :

Pumax = Pu / n + Muy * Ymax / ΣY2

Pumin = Pu / n - Muy * Ymax / ΣY2

Gaya aksial maksimum dan minimum yang diderita satu tiang bor :

NO KOMBINASI Pu Muy Pu/n Muy*Y/ΣY2 Pumax Pumin

PEMBEBANAN (kN) (kNm) (kN) (kN) (kN) (kN)

1 KOMBINASI-1 30426.42 668.96 1014.214 4.87 1019.08 1009.35

2 KOMBINASI-2 30780.04 0.00 1026.001 0.00 1026.00 1026.00

3 KOMBINASI-3 30426.42 668.96 1014.214 4.87 1019.08 1009.35

4 KOMBINASI-4 30828.42 668.96 1027.614 4.87 1032.48 1022.75

5 KOMBINASI-5 28518.04 21511.09 950.601 156.44 1107.05 794.16

[C]2008:MNI-EC Analisis Fondasi Abutment 160

Page 13: reaksi  abutmen

Gaya ultimit maksimum (rencana) tiang bor, Pumax = 1934.57 kN

7.2. MOMEN DAN GAYA GESER ULTIMIT PILE CAP

KODE PARAMETER BERAT BAGIAN BETON VOLUME BERAT LENGAN MOMEN

b h Panjang Shape (m3) (kN) xw (m) (kNm)

W1 3.10 1.20 20.00 1 74.4 1860.000 1.550 2883.000

W2 3.10 0.60 20.00 0.5 18.6 465.000 1.033 480.500

Ws = 2325.000 Ms = 3363.500

Faktor beban ultimit, K = 1.30

Momen ultimit akibat berat pile cap, Mus = K * Ms = 4372.55 kNm

Gaya geser ultimit akibat berat pile cap, Wus = K * Ws = 3022.50 KN

Tebal breast wall, Bd = Bx - L1 - L2 = 1.00 m

Jumlah baris tiang bor, ny = 10 buah

Jarak tiang terhadap pusat Lengan thd. Sisi luar dinding M = ny*Pmax*Xp

X (m) Xp (m) (kNm)

X1 = 2.00 Xp1 = X1 - Bd / 2 = 1.50 29018.54

X2 = 0.00 Xp2 = X2 - Bd / 2 = tdk.ada tdk.ada

X3 = tdk.ada Xp3 = X3 - Bd / 2 = tdk.ada tdk.ada

X4 = tdk.ada Xp4 = X4 - Bd / 2 = tdk.ada tdk.ada

X5 = tdk.ada Xp5 = X5 - Bd / 2 = tdk.ada tdk.ada

Momen max. pada pile-cap akibat reaksi tiang bor, Mp = 29018.54 kNm

Momen ultimit rencana Pile Cap, Mur = Mp - Mus = 24645.99 kNm

[C]2008:MNI-EC Analisis Fondasi Abutment 161

Page 14: reaksi  abutmen

untuk lebar pile-cap (By) = 20.00 m

Momen ultimit rencana per meter lebar, Mu = Mur / By = 1232.30 kNm

Gaya geser rencana Pile Cap, Vur = ny*Pumax - Wus = 16323.19 kN

untuk lebar pile-cap (By) = 20.000 m

Gaya geser ultimit rencana per meter lebar, Vu = Vur / By = 816.16 kN

7.3. TULANGAN LENTUR PILE CAP

Momen rencana ultimit, Mu = 1232.30 kNm

Mutu beton, K - 300 Kuat tekan beton, fc' = 24.90 MPa

Mutu baja, U - 39 Tegangan leleh baja, fy = 390 MPa

Tebal pile cap, h = ht = 1800 mm

Jarak tulangan terhadap sisi luar beton, d' = 100 mm

Modulus elastis baja, Es = 2.0E+05

Faktor bentuk distribusi tegangan beton, β1 = 0.85

ρb = β1* 0.85 * fc’/ fy * 600 / ( 600 + fy ) = 0.02796

Rmax = 0.75 * ρb * fy *[1 – ½*0.75* ρb * fy / ( 0.85 * fc’ )] = 6.59766

Faktor reduksi kekuatan lentur, φ = 0.80

Faktor reduksi kekuatan geser, φ = 0.60

Tebal efektif pile cap, d = h - d' = 1700 mm

Lebar pile cap yang ditinjau, b = 1000 mm

Momen nominal rencana, Mn = Mu / φ = 1540.37 kNm

Faktor tahanan momen, Rn = Mn * 10-6 / ( b * d2 ) = 0.53300

Rn < Rmax (OK)

Rasio tulangan yang diperlukan :

ρ = 0.85 * fc’ / fy * [ 1 - √ * [1 – 2 * Rn / ( 0.85 * fc’ ) ] = 0.00138

Rasio tulangan minimum, ρ min = 0.25%*1.4 / fy = 0.00090

Rasio tulangan yang digunakan, ρ = 0.00138

Luas tulangan yang diperlukan, As = ρ ∗ b * d = 2353 mm2

Diameter tulangan yang digunakan, D 25 mm

Jarak tulangan yang diperlukan, s = π / 4 * D2 * b / As = 208.585 mm

Digunakan tulangan, D 25 - 200

As = π / 4 * D2 * b / s = 2454 mm2

Untuk tulangan bagi diambil 50% tulangan pokok.

As' = 50% * As = 1177 mm2

Diameter tulangan yang digunakan, D 19 mm

Jarak tulangan yang diperlukan, s = π / 4 * D2 * b / As = 240.957 mm

[C]2008:MNI-EC Analisis Fondasi Abutment 162

Page 15: reaksi  abutmen

Digunakan tulangan, D 19 - 200

As' = π / 4 * D2 * b / s = 1418 mm2

2.1. TULANGAN GESER

Gaya geser ultimit, Vu = 816160 N

Vc = 1/6*(√ fc') * b * d = 1413830 N

φ.Vc = 848298 N Hanya perlu tul.geser min

Vs = Vu = 816160 N

Diameter tul. yang digunakan, D 16 Ambil jarak arah Y 400 mm

Luas tulangan geser, Av = π / 4 * D2 * b / Sy = 502.65 mm2

Jarak tulangan geser yang diperlukan ( arah X ) :Sx = Av * fy * d / Vs = 408 mm

Digunakan tulangan, D 16 Jarak arah X 400 mm

Jarak arah Y 400 mm

2.2. KONTROL TERHADAP GESER PONS

Kuat geser pons yang disyaratkan, fv = 0.3 * √ fc' = 1.497 MPa

Faktor reduksi kekuatan geser, φ = 0.60

Jarak antara tiang bor arah x, X = 2.50 m

Jarak antara tiang bor arah y, Y = 2.00 m

Jarak tiang bor terhadap tepi, a = 1.00 m

Pumaxx

x

a

hpht

L1

r

r

a

Yr

ha

[C]2008:MNI-EC Analisis Fondasi Abutment 163

Page 16: reaksi  abutmen

r = X/2 = 1.25 m

r = Y/2 = 1.00 m maka diambil, r = 1.00 m

hp = 1.20 m ht = 1.80 m L1 = 3.10 m

Tebal bidang kristis geser pons, h = hp + (r + a)/L1*(ht - hp) = 1.587 m

h = 1587 mm

Tebal efektif bidang kritis geser pons, d = h - d' = 1487 mm

Panjang total bidang kritis, Lv = [ 2*(r + a) + π / 2 * r ]*103 = 5570.8 mm

Luas bidang kritis geser pons, Av = Lv * h = 8.8E+06 mm2

Gaya geser pons nominal, Pn = Av * fv = 1.3E+07 N

Kapasitas geser pons, φ * Pn = 7941.3 kN

Reaksi ultimit satu tiang bor, Pumax = 1934.57 kN

< φ * Pn

AMAN (OK)

PEMBESIAN PILE CAP

PEMBESIAN BORE PILE

1200

1800

7000D25-200 D19-200

D16-200D13-200

D16-400/400600

1200

8002900 3100

600

800

SPIRAL Ø12-15012D19

150

SPIRALØ12-150

BORE PILE L = 12 m

800

600

SPIRAL Ø12-15012D19

800

[C]2008:MNI-EC Analisis Fondasi Abutment 164